《汽车综合检测与诊断》课件第1章

学习情境1发动机综合性能检测1.1学习情境描述1.2学习任务

学习情境1描述见表1-1。1.1学习情境描述

表1-1学习情境1描述

1.2.1任务描述

针对某型发动机的综合性能检测，要求按照六步法(资讯、决策、计划、实施、检查、评估)，紧密结合汽车维修企业实际生产过程，对发动机功率、点火系统(点火系)、供给系统(供给系)等技术状况进行检测诊断。在此过程中，学习相关理论知识和汽车检测诊断参数、标准及仪器设备的实际运用。1.2学习任务1.2.2相关知识

汽车的动力性、经济性、可靠性和环保性等性能指标都直接与发动机有关。发动机经常在转速与负荷变化的条件下运转，部分零件还在高温及高压等苛刻条件下工作，故障率较高，成为汽车检测与诊断的重点对象。

发动机技术状况变化的主要外观症状有：动力性下降，燃料与润滑油消耗量增加，启动困难，排放污染物增加，漏水、漏油、漏气、漏电以及运转中有异常响声等。用以评价发动机技术状况的诊断参数很多，主要有：

●发动机功率；

●发动机燃油消耗量；

●汽缸密封性；

●排气净化性；

●点火系工作状况参数；

●机油压力；

●机油中含金属量；

●发动机工作温度；

●发动机振动和异响。一、发动机功率的检测

发动机的动力性可用发动机的有效功率评价。发动机的有效功率是曲轴对外输出的功率，是一项综合性评价指标(发动机点火系统、燃油供给系统、润滑系统、冷却系统技术状况不良或机件磨损都会导致功率下降)，通过检测，可掌握发动机的技术状况，确定发动机是否需要大修或鉴定发动机的维修质量。发动机功率的检测可分为稳态测功和动态测功。

(一)稳态测功和动态测功

稳态测功是指发动机在节气门开度一定、转速一定和其他参数保持不变的稳定状态下，在测功器上测定功率的一种方法。

测功器作为发动机的负载，实现对测定工况的调节，模拟汽车实际行驶时外界负荷的变化，同时测量发动机的输出转矩和转速，由此计算出发动机的功率：

(1-1)式中： Pe—发动机有效功率(kW)；

n—发动机转速(r/min)；

Te—发动机有效转矩(N·m)。

测功器的主要类型有水力式、电力式和电涡流式三种。水力测功器是利用水作为工作介质，调节制动力矩；电力测功器是利用改变定子磁场的励磁电压产生制动力矩；电涡流测功器是利用电磁感应产生电涡流起制动作用。稳态测功的结果比较准确可靠，但需要大型、固定安装的测功器，费时费力且成本较高，多用于发动机设计、制造及院校和科研部门做性能试验，而一般运输、维修企业和检测站中采用不多。由于稳态测功时，需由测功器对发动机施加外部负荷，故也称其为有负荷测功或有外载测功。动态测功是指发动机在节气门开度和转速等均变动的状态下，测定其功率的一种方法。动态测功时，无须对发动机施加外部负荷，故又称其为无负荷测功或无外载测功。

动态测功的基本方法是：当发动机在怠速或处于空载而以某一低速运转时，突然全开节气门，使发动机克服惯性和内部阻力而加速运转，用其加速性能的好坏直接反映最大功率的大小。因此，只要测出加速过程中的某一参数，就可得出相应的最大功率。由于动态测功时不加负荷，又不需要大型设备，既可以在台架上进行，也可以就车进行，因而提高了检测速度和方便性。虽然其测量精度较之稳态测功要差一些，但该方法特别适用于在用车发动机的检测，故一般运输企业、维修企业和检测站采用较多。

(二)无负荷测功测量原理

无负荷测功原理基于一种动力学方法。该方法通过测量发动机的瞬时角加速度或加速时间，经过公式计算，从而间接获得发动机功率的数值。

把发动机的所有运动部件看成一个绕曲轴中心线转动的回转体。没有外加负荷的发动机在怠速或低速情况下，突然加大节气门将其加速到某一高速，此时，发动机除克服各种机械阻力外，剩余的有效转矩将使发动机克服本身惯性力矩加速运转。对于某一型号的发动机，其运动件的转动惯量可认为是一定值，这就是发动机加速时的惯性负荷。发动机的有效功率愈大，其运动部件的加速度也愈大。这样，可以通过测定发动机在某一转速下的瞬时加速度或指定转速范围内的平均加速度、加速时间来确定发动机有效输出功率的大小。

按测功原理，无负荷测功可分为两类：用测定瞬时角加速度的方法测定瞬时功率；用测定加速时间的方法测定平均功率。

1．测瞬时加速功率

转矩Te与角加速度的关系为

式中：Te—发动机有效转矩(N·m)；

I—发动机运动机件对曲轴中心线的当量转动惯量(kg·m2)；

n—发动机转速(r/min)；

—曲轴的角加速度(rad/s2)；

—曲轴的瞬时加速度(1/s2)。把Te代入式(1-1)即得

由于加速过程是非稳定工作状况，故测得的功率值小于同一转速下的稳态测功值，所以上式还应乘以修正系数K，即

(1-2)式(1-2)表明，发动机在加速过程中，在某一转速下的有效功率与该转速下的瞬时加速度成正比。因此，只要测出加速过程中的这一转速和对应的加速度，即可求出该转速下的功率。对于一定型号的发动机，其转动惯量为一常数，所以，测量某一转速下的功率，就可以用测量该转速下的角加速度来取代。

2．测平均加速功率

如要测出在一定转速范围内的平均有效功率，可将式(1-2)经积分推导后演变为

式中：Peav—平均有效功率(kW)；

n1、n2—发动机加速过程测定区间的起始转速和终止转速(r/min)；

t—加速时间(s)。

上式表明，平均有效功率与加速时间成反比。即节气门突然全开时，发动机由转速n1加速到n2的时间越长，表明发动机的有效功率越小；反之加速时间越短，有效功率越大。因此，测出某一转速范围内的加速时间，便可获得平均有效功率值。

通过发动机台架对比实验，可以找出动态平均有效功率与稳态有效功率之间的关系。其中加速时间t与有效功率Pe之间的关系可对无负荷测功仪进行标定，这样通过测量加速时间就能直接读出功率数值；也可以把它们之间的关系绘制成曲线图或排成表格，以便在测出加速时间后能直接在图中或表中查出对应的功率值。

(三)发动机无负荷测功方法

发动机无负荷测功时，有两种加速方法：一种是在怠速下迅速踩下加速踏板(怠速加速法，适用于汽油机及柴油机)；另一种是先将加速踏板踩到底，使化油器节气门全开，再启动发动机加速运转(启动加速法，仅适用于汽油机)。后一种加速方法排除了化油器加速泵的附加供油作用，因而可以检查化油器的调整质量。

无负荷测功仪也可测定某一汽缸的功率，断开某一缸的点火线或高压油路测得的功率与全功率比较，二者之差即为该缸的单缸功率。将各单缸功率进行对比，可判断各缸技术状况。也可以利用单缸断火情况下测得的发动机转速下降值，评价发动机各缸的工作状况。

(四)无负荷测功仪及其使用方法

1．无负荷测功仪的结构原理

目前使用的主要有单一功能的便携式测功仪和与其他测试仪表组装在一起的发动机综合测试仪两种无负荷测功仪。其显示方法和仪器方案如下所述。

1)显示方法

无负荷测功结果的显示常见的有三种形式：指针指示式、数字显示式和等级显示式。指针指示式和数字显示式可指示出功率或加速时间的具体数值，等级显示只显示良好、合格和不合格三个等级。

2)仪器方案

(1)测瞬时加速度：通过测量加速过程中某一转速的加速度，从而获得瞬时功率的仪器方案。该方案仪器由传感器、脉冲整形装置、时间信号发生器、加速度计数器和控制装置、转换分析器、转换开关、功率指示表、转速表和电源等组成。其方框图如图1-1所示。

图1-1测瞬时加速度方案方框图传感器从飞轮齿圈、分电器的高压线感应电压、低压电路感应电压等处取得转速脉冲信号，经整形(变成矩形触发脉冲信号)、放大(频率放大提高仪器灵敏度)后输入加速度计数器，并且只有发动机转速加速到规定值时，整形装置才输出触发脉冲信号。触发脉冲信号通过控制装置触发加速度计数器工作，计算一定时间间隔内的脉冲数。时间间隔由时间信号发生器控制：第一时间间隔内的脉冲数与发动机转速成正比，此后则是后一时间间隔和前一时间间隔脉冲数的差值与发动机的加速度成正比，而发动机的有效功率又与加速度成正比。转换分析器能把计数器输出的脉冲信号，亦即与功率成正比的相对加速度脉冲信号变成直流电压信号，然后输入功率指示表。该指示表可按功率单位标定，因而可直接读出功率数。时间间隔越小，测得的有效功率就越接近瞬时有效功率。

(2)测加速时间：通过测量加速过程中某一转速范围内的加速时间，获得平均加速功率的仪器方案。该方案仪器由传感器、转速脉冲整形装置、起始转速n1触发器、终止转速n2触发器、时标、计算与控制装置和显示装置等组成。其方框图如图1-2所示。来自传感器的发动机转速信号脉冲，经整形装置整形为矩形触发脉冲，并转变为平均电压信号。在发动机加速过程中，当转速达到起始转速n1时，与n1对应的电压信号通过n1触发器触发计算与控制电路，使时标信号进入计算器并寄存。当发动机加速到终止转速n2时，与n2对应的电压信号通过n2触发器又去触发计算与控制电路，使时标信号停止进入计算器，并把寄存器中的时标脉冲数经数/模转换转换成电流信号，通过显示装置显示出加速时间或直接标定成功率单位显示。国内便携式无负荷测功仪多为此种类型。

图1-2测加速时间方案方框图

2．便携式无负荷测功仪的使用方法

便携式无负荷测功仪比较小巧，一般有指针式、数字式和等级显示式，使用中与发动机连接也很方便，甚至可制成袖珍型的，不必与发动机采取任何有线连接。抽出天线，对准发动机，突然加速即可遥测到发动机运转时的点火脉冲信号。图1-3所示为国产一单功能便携式无负荷测功仪的面板。

图1-3便携式无负荷测功仪面板图1-3所示的便携式无负荷测功仪的使用方法如下：

(1)仪器自校和预热。按使用说明书进行预热并自校。把计数检查旋钮1拨向“检查”位置，左边时间(T)表头指针摆动一次。把旋钮1拨向“测试”位置，把旋钮3拨向“自校”位置，再缓慢旋转“模拟转速”旋钮2，注意转速(n)表头指针慢慢向右偏转(模拟增加转速)。当指针偏转至起始转速nl

=

1000r/min位置时，门控指示灯即亮。继续增加模拟转速至n2

=

2800r/min时，“T”表即指示了加速时间，以表示模拟速度的快慢。按下“复零”按钮，表针回零，门控指示灯熄灭，表示仪器调整正常。否则，微调nl、n2电位器。

(2)预热发动机和安装转速传感器。预热发动机至正常工作温度(80～90℃)，并使发动机怠速正常，变速器置空挡，然后把仪器转速传感器两接线卡分别接在分电器低压接线柱和搭铁线路上(汽油机)。

(3)测加速时间。操作者在驾驶室内迅速地把加速踏板踩到底，发动机转速猛然上升，当“T”表指针显示出加速时间(或功率)时，应立即松开加速踏板，切忌发动机长时间高速空转。记下读数，仪器复零。重复操作三次，取平均值。

(4)确定功率。仅能显示加速时间的无负荷测功仪，可对照仪器厂家推荐的加速时间和功率的对应关系曲线(图1-4)或表格(表1-2)确定发动机功率值。

图1-4加速时间和功率的对应关系曲线表1-2某发动机功率—加速时间对照表注意事项：

①检测时的起始转速n1一般稍高于怠速转速。终止转速n2一般选取最高转速的80%。

②需要置入转动惯量的仪器，要把被测发动机的转动惯量置入仪器中。

③一些仪器在发动机转速升至n2时不能熄火。操作时，当转速超过n2时应立即松开加速踏板，切忌发动机长时间空转。

3．发动机综合测试仪检测功率的方法

发动机综合测试仪一般具有无负荷测功功能。下面以元征EA1000型发动机综合性能分析仪为例说明其使用方法。

(1)预热发动机，开启元征EA1000型发动机综合性能分析仪，将仪器与发动机连接。

(2)在主菜单中点击“柴油机”或“汽油机”。

(3)在柴油机/汽油机下级菜单中选择“无外载测功”，进入测功界面，如图1-5所示。

(4)设定起始转速n1和终止转速n2。

(5)键入发动机当量转动惯量(查阅相关资料或使用转动惯量仪器测定)。

(6)点击“检测”按钮，界面上出现5s倒计时。

(7)当倒计时为“0”时，迅速踩下加速踏板，至发动机转速超过n2时松抬加速踏板。

(8)读取发动机的加速时间和最大平均功率。

(9)点击“保存报表”按钮，对数据进行保存或打印。

(10)点击“显示菜单”返回。

图1-5发动机综合性能分析仪无外载测功界面

4．单缸功率的检测

检查单缸功率及各缸动力性能是否一致是发动机诊断的一个重要内容。技术状况良好时，各缸功率大致相同(称为动力平衡)，如果动力不平衡，则会造成运转不平稳。另一方面，在测得的发动机有效功率较小时，测试单缸功率，可发现引起动力性下降的具体原因和部位。单缸功率或动力性检测有以下两种方法。

(1)无负荷测功仪测定。检测单缸功率的方法是先测出发动机整机功率，再测出某单缸断火(高压短路或柴油机输油管断开)后的发动机功率，两功率之差即为断火之缸的功率。

(2)利用断火试验时的发动机转速下降值判断单缸动力性。发动机以某一转速稳定运转时，如果交替使各缸点火短路，则每次短路后发动机均应出现功率下降，导致发动机转速下降。若各汽缸工作状况良好，则每次转速下降的幅度应大致相等。若某缸断火后，发动机依旧以原来的转速旋转或下降幅度不大，则可以断定该缸不工作或工作状况不良。据此，可以采用简单的转速表测定某缸不工作时的转速下降值来判断该缸的动力性好坏。

断火试验时，发动机转速下降的程度与起始转速有关。试验表明：若发动机起始转速为1000r/min，使某缸不工作时，正常情况下发动机转速的下降范围见表1-3。表1-3某缸不工作时发动机转速的下降值发动机综合性能分析仪通过提取汽油机一缸点火信号和点火系一次信号，在“动力平衡”菜单启动后，自动使各缸依次断火，从而获得各缸断火前转速、断火后转速及转速下降的百分比，如图1-6所示。

图1-6检测动力平衡界面单缸断火试验会造成断火汽缸内积存燃油，破坏润滑条件(汽油会洗刷汽缸壁上的润滑油膜，使汽缸磨损加剧；同时流入油底壳的汽油会稀释机油)，所以断火试验时间不宜过长。

5．检测结果分析

检测完毕后，应对测量结果进行分析，对照诊断标准确定发动机的技术状况，及时查明故障原因并予以排除。

根据GB7258《机动车运行安全技术条件》和GB/T15746.2《汽车修理质量检查评定标准·发动机大修》附录B的规定：在用车发动机功率不得低于原标定功率的75%，大修后发动机最大功率不得低于原设计标定值的90%。

若发动机功率偏低，应首先检查燃料供给系和点火系的技术状况，若这两个系统工作正常但功率仍然偏低，则应结合汽缸压力和进气歧管真空度的检查(后述)，判断机械部分是否有故障。工作正常的发动机，在某一转速下稳定空转时，发动机的指示功率与摩擦消耗功率是平衡的。此时，若取消任一汽缸的工作，则发动机转速都会有相同的下降值。因此要求最高与最低下降值之差不大于平均下降值的30%。如果转速下降值低于一定规定值，则说明断火之缸工作不良。转速下降值愈小，则该缸功率愈小，当下降值等于零时，该缸功率也等于零，即该缸不工作。

发动机单缸功率偏低，一般系该缸高压分火线或火花塞技术状况不佳、汽缸密封性不良、汽缸窜机油、喷油器故障等原因造成，应调整或检修。发动机功率与海拔高度有密切关系，无负荷测功仪所测结果是实际大气压力下的发动机功率。如果要校正到标准大气压下的功率，则应乘以校正系数。表1-4部分汽车发动机动力性指标发动机功率偏低，是燃料供给系调整状况不佳、点火系状况不佳或汽缸密封性不佳等原因造成的。其典型故障的原因与排除方法如图1-7、表1-5所列。

图1-7发动机无力故障部位及原因表1-5影响发动机功率的典型故障及排除方法二、汽缸密封性的检测与诊断

汽缸密封性与发动机汽缸活塞组(包括汽缸、活塞、活塞环、气门、汽缸盖和汽缸垫等包围发动机工作介质的零部件)零件的技术状况有关。在发动机使用过程中，由于这些零件磨损、烧蚀、结胶或积炭，导致汽缸密封性下降。汽缸密封性是表征发动机技术状况的重要参数。汽缸密封性不良，将使发动机功率下降，燃油消耗率增加。

不解体条件下检测汽缸密封性的常用方法有：测量汽缸压缩压力；测量曲轴箱窜气量；测量汽缸漏气量或汽缸漏气率；测量进气管负压等。在就车检测时，只要进行其中的一项或两项，就能确定汽缸密封性的好坏。

(一)汽缸压缩压力的检测

活塞到达压缩终了上止点时汽缸内的压力称为汽缸压缩压力，简称汽缸压力。检测汽缸压缩压力的大小可以判定汽缸的密封性。检测方法有：用汽缸压力表检测和用汽缸压力测试仪检测。

1．用汽缸压力表检测

1)汽缸压力表

汽缸压力表(如图1-8所示)是一种气体专用压力表，一般由表头、导管、单向阀和接头等组成。汽缸压力表的接头有两种形式。一种为锥形或阶梯形的橡胶接头，可以压紧在火花塞或喷油器孔上；另一种为螺纹管接头，可以拧紧在火花塞或喷油器螺纹孔内。单向阀处于关闭位置时，可保持测得的汽缸压缩压力读数(保持压力表指针位置)；单向阀打开时，可使压力表指针回零，以用于下次测量。

由于用汽缸压力表检测汽缸压缩压力具有价格低廉、仪表轻巧、实用性强和检测方便等优点，因而在汽车维修企业中应用十分广泛。

图1-8汽缸压力表

2)检测方法

(1)发动机应运转至正常工作温度，水冷发动机水温应在75～95℃，风冷发动机机油温度应在80～90℃。

(2)拆除全部火花塞(拔下中央高压线并可靠搭铁)或喷油器(柴油机)。

(3)把节气门和阻风门置于全开位置。

(4)把汽缸压力表的锥形橡胶接头压紧在被测缸的火花塞内，或把螺纹管接头拧在火花塞孔上。

(5)用启动机带动曲轴旋转3～5s(不少于4个压缩行程)，指针稳定后读取读数，然后按下单向阀使指针回零。每个汽缸的测量次数应不少于两次。

(6)按上述方法依次检测各个汽缸。

就车检测柴油机汽缸压力时，应使用螺纹接头的汽缸压力表。如果该机要求在较高转速下测量，此种情况除受检汽缸外，其余汽缸均应工作。其他检测条件和检测方法与汽油机相同。

3)诊断参数标准

汽缸压缩压力标准值一般由汽车厂商提供。按照GB18565《营运车辆综合性能要求和检验方法》的规定，在用汽车发动机各汽缸压力应不小于原设计值的85%，每缸压力与各缸平均压力的差：汽油机应不大于8%，柴油机应不大于10%。根据GB/T15746.2《汽车修理质量检查评定标准·发动机大修》附录B的规定，大修竣工发动机的汽缸压力应符合原设计规定，每缸压力与各缸平均压力的差：汽油机不超过8%，柴油机不超过10%。根据交通部《汽车运输业车辆技术管理规定》，在用汽车发动机汽缸压缩压力不得低于原设计额定值的75%，否则应进行大修。表1-6常见车型发动机汽缸压缩压力的标准值4)结果分析

测得结果如高于原设计规定，并不一定是汽缸密封性好，要结合实际情况进行分析。有可能是燃烧室内积炭过多，或汽缸衬垫过薄，或缸体与缸盖结合平面修理加工过甚造成。

测得结果如低于原设计规定，可向该缸火花塞或喷油器孔内注入适量机油，然后用汽缸压力表重测汽缸压力。根据重测结果，按以下方法进行分析：

(1)第二次测出的压力比第一次高，接近标准压力，表明是汽缸、活塞环、活塞磨损过大或活塞环对口、卡死、断裂及缸壁拉伤等原因造成汽缸密封不严。

(2)第二次测出的压力与第一次略同，即仍比标准压力低，表明进、排气门或汽缸衬垫不密封。

(3)两次检测结果均表明某相邻两缸压力都相当低，说明两缸相邻处的汽缸衬垫烧损窜气。

汽缸压缩压力的值不但与汽缸内各处的密封程度有关，而且还与曲轴的转速有关。研究表明，只有当曲轴转速超过1500r/min，压缩压力才比较稳定。但在低速范围内，即使较小的转速差也能引起压缩压力测量值的较大变化，如图1-9所示。

图1-9汽缸压力与曲轴转速的关系2．用汽缸压力测试仪检测

1)用压力传感器式汽缸压力测试仪检测

测试时，拆下被测汽缸的火花塞或喷油器，旋上仪器配置的压力传感器。用启动机转动曲轴3～5s，由传感器输出的信号经放大后送入A/D转换器进行模/数转换、输入显示装置即可指示出所测汽缸的压缩压力。

2)用启动电流或启动电压降式汽缸压力测试仪检测

启动机产生的转矩是启动机电流的函数，而转矩又与汽缸压力成正比(发动机启动时的阻力矩，主要是由曲柄连杆机构产生的摩擦力矩和各缸压缩行程受压空气的反力矩两部分组成的。前者可认为是常数，而后者是随各缸汽缸压力变化的)。因此，启动电流的变化与汽缸压力的变化间存在着对应关系。启动机工作时，蓄电池端电压的变化取决于启动机电流的变化。当启动电流增大时，蓄电池端电压降低，即启动电流与电压降成正比。启动电流与汽缸压力成正比，因此启动时蓄电池的电压降与汽缸压力也成正比，所以通过测量蓄电池电压降可以获得汽缸压力。用该测试仪检测汽缸压力时，无须拆下火花塞。

启动电流的变化波形如图1-10所示，启动电流变化波形的峰值与各汽缸压力的最大值有关，启动电流波形峰值高的汽缸压力也高，峰值低的汽缸压力也低。在测量启动电流波形的同时，用压力传感器测出任一缸的汽缸压力值，其他各缸压力值根据相对应的电流波形幅度即可算出。

发动机综合性能检测仪将启动电流的波形变成柱方图显示各缸的汽缸压力，非常直观。以EA1000型为例，在选择“启动机及发电机”后，进入启动电流检测功能。按下“检测”键，启动发动机，分析仪自动发出全部断油指令，屏幕显示出发动机转速、启动电流，同时绘制启动电流曲线和相对汽缸压力的柱方图，通过检测启动电流从而间接检测汽缸压力变化量，如图1-11所示。图1-11启动电流及启动电压检测

3)用电感放电式汽缸压力测试仪检测

这是一种通过检测点火二次电感放电电压来确定汽缸压力的仪器，仅适用于汽油机。汽油机工作中，随着断电器触点打开，二次电压随即上升击穿火花塞间隙，并维持火花塞放电。火花放电电压也称为火花线，它属于点火系电容放电后的电感放电部分。

电感放电部分的电压与汽缸压力之间具有近乎直线的对应关系，因此各缸火花放电电压可作为检测各缸压力的信号，该信号经变换处理后即可显示汽缸压力。使用以上几种测试仪检测汽缸压力时，发动机不应着火工作。对于汽油机，可拔下分电器中央高压线并搭铁或按测试仪要求处理；对于柴油机，只需旋松喷油器高压油管接头断油，即可达到目的。

(二)曲轴箱漏气量的检测

检测曲轴箱的漏气量，也是检测汽缸密封性的方法之一，特别是在发动机不解体的情况下，使用该方法诊断汽缸活塞摩擦副的工作状况具有显著的作用。

1．检测原理

曲轴箱漏气量亦称曲轴箱窜气量，是指汽缸内的工作介质和燃气从汽缸与活塞间不密封处窜入曲轴箱的量。曲轴箱漏气量增加的主要原因是汽缸活塞组磨损的结果。它随行驶里程的增加而增加，随着曲轴箱漏气量的增加，发动机的功率将逐渐下降，油耗将不断增加(见图1-12)。窜入曲轴箱的废气可以溢出的通道有：加机油口、机油尺口和曲轴箱强制通风阀。

图1-12曲轴箱漏气量与功率和比油耗的关系曲轴箱漏气量与使用工况(转速和负荷)有关。但在确定工况下，曲轴箱漏气量可反映汽缸活塞组的技术状况或磨损程度。窜入曲轴箱的气体量越多，表明汽缸与活塞、活塞环间不密封的程度越高。因此，检测发动机工作状态下单位时间内窜入曲轴箱的气体量，可评价汽缸活塞配合副的密封性。

2．检测方法

从曲轴箱窜出的气体具有温度高、量小、脉动、污浊的特点，检测难度较大，一般采用曲轴箱窜气量检测仪检测。早期生产的检测仪由气体流量计及与之相连的软管、集气头构成。曲轴箱窜出的废气经集气头、软管输送到气体流量计，并测出单位时间流过气体流量计的废气流量(见图1-13)。

图1-13气体流量计的工作原理目前，曲轴箱窜气量检测仪使用微压传感器。当废气流过取样探头孔道时，在测量小孔处产生负压，微压传感器检测出负压并将其转变成电信号。流过集气头孔道的废气流量越大，测量小孔处产生的负压越大，微压传感器输出的电信号越强。该信号输送到仪表箱，由仪表指示出大小，以反映曲轴箱窜气量的大小。曲轴箱窜气量检测仪如图1-14所示。

图1-14曲轴箱窜气量检测仪测试步骤如下：

(1)打开电源开关，按仪器使用说明书的要求对检测仪进行预调。

(2)密封曲轴箱，即堵塞机油尺口、曲轴箱通风进出口等，将取样探头插入机油加注

口内。

(3)启动发动机，待其运转平稳后，仪表箱仪表的指示值即为发动机曲轴箱在该转速下的窜气量。

曲轴箱窜气量除了与汽缸活塞摩擦副的技术状况有关外，还与转速和负荷有关。因此在检测时发动机应加载，节气门全开(或柴油机供油量最大)，在最大转矩转速(此时窜气量最大)下测试。发动机加载可在底盘测功机上实现。测功机的加载装置可方便地通过滚筒、驱动车轮和传动系统对发动机进行加载，可使发动机在全负荷工况下，以最大转矩转速至额定转速范围内的任一转速运转，因此，可用曲轴箱窜气量检测仪检测出任一工况下曲轴箱的窜气量。

3．曲轴箱漏气量诊断参数标准

对曲轴箱窜气量，还没有制定出统一的检测标准。

有些维修企业自用的企业标准一般是依据具体车型逐渐积累资料制定的，有些国家以单缸平均漏气量(测得值除以缸数)作为诊断参数标准。表1-7所示参数可作为参考性诊断标准。表1-7曲轴箱单缸平均漏气量参考性诊断参数标准曲轴箱窜气量大，一般是汽缸、活塞、活塞环磨损量大，活塞环对口、结胶、积炭、失去弹性、断裂及缸壁拉伤等原因造成的，要结合使用、维修和配件质量等情况进行分析判断。

(三)汽缸漏气量和漏气率的检测

汽缸的密封性可用检测汽缸漏气量的方法进行评价。检测汽缸漏气量时，发动机不运转，活塞处在压缩终了上止点位置，从火花塞孔通入压缩空气，通过测量汽缸内压力的变化情况，来表征整个汽缸组的密封性。

1．汽缸漏气量检测仪的结构与工作原理

国产QLJ—2型汽缸漏气量检测仪如图1-15所示。该仪器由调压阀、进气压力表、测量表、校正孔板、橡胶软管、快速接头和充气嘴等组成，此外还需配备外部气源、指示活塞位置的指针和活塞定位盘。外部气源的压力相当于汽缸压缩压力，一般为600～900kPa。压缩空气按箭头方向进入汽缸漏气量检测仪，其压力由进气压力表2显示。随后，它经由调压阀、校正孔板、橡胶软管、快速接头和充气嘴进入汽缸，汽缸内的压力变化情况由测量表3显示。

图1-15汽缸漏气量检测仪的工作原理

2．检测方法

(1)发动机预热到正常工作温度，用压缩空气吹净火花塞周围，清除脏物，拧下所有火花塞，装上充气嘴。

(2)将仪器接上气源，在仪器出气口完全密封的情况下，调节调压阀，使测量表指针指示400kPa。

(3)卸下分电器盖和分火头，装上指针和活塞定位盘(见图1-16)。

图1-16活塞定位盘

(4)摇转曲轴，先使第1缸活塞处于压缩终了上止点位置，然后转动活塞定位盘，使刻度“1”对正指针。变速器挂低速挡，拉紧驻车制动器操纵手柄，以保证压缩空气进入汽缸后，不会推动活塞下移。

(5)把1缸充气嘴接上快速接头，向1缸充气，测量表上的读数便反映了该缸的密封性。在充气的同时，可以从进气口、排气口、散热器加水口和机油注入口等处，察听是否有漏气声，以便找出故障部位。

(6)摇转曲轴，使指针对正活塞定位盘下一缸的刻度线，按以上方法检测下一缸漏气量。

(7)按以上方法和点火次序，检测其他各缸的漏气量。为使数据可靠，各缸应重复测量一次，取其平均值。仪器使用完毕后，调压阀应退回到原来的位置。

汽缸漏气率的检测与汽缸漏气量的检测基本一致。所不同的是汽缸漏气量的测量表以kPa或MPa为单位，而汽缸漏气率测量表的标定单位为百分数，即：密封仪器出气口，漏气率为0时，测量表指针指示0；而引开仪器出气口，表示汽缸内压缩空气完全漏掉，测量表指针指示值为100%。测量表指示值在0～100%之间均匀分度，并以百分数表示。这样，把原表盘的气压值标定为漏气的百分数，就能直观地指示汽缸的漏气率了。

3．检测标准

对于汽缸漏气量，我国还没有制定统一的标准，应根据发动机种类、缸径、磨损情况等因素通过试验确定。交通行业标准JT/T201—1995《汽车维护工艺规范》中，要求国产东风EQ1090型和解放CA1091型发动机的汽缸漏气量在检测汽缸置于静态压缩上止点，测量表气压值应大于等于250kPa。当测量表压力值小于250kPa时，说明密封件较差，应进一步察听漏气部位，找出故障原因：

(1)进气口处听到漏气声，说明进气门不密封。

(2)排气消声器处听到漏气声，说明排气门不密封。

(3)散热器加水口处看到有气泡或听到漏气声，说明汽缸与水道相通(常为汽缸盖衬垫漏气)。

(4)相邻汽缸火花塞口处听到漏气声，说明汽缸衬垫在该两缸之间烧损窜气。

(5)加机油口处听到漏气声，说明汽缸活塞配合副不密封。通过把检测活塞从压缩上止点摇到下止点，根据漏气声的变化，可估计汽缸的磨损情况。

一般来说，当汽缸漏气率达30%～40%时，若能确认进排气门、汽缸衬垫、汽缸盖等处均不漏气，则说明汽缸活塞摩擦副的磨损临近极限值。

(四)进气管负压的检测

进气管负压(也称真空度)是进气管内的压力与大气压力的差值，发动机进气管负压的大小随汽缸活塞组零件的磨损而变化，并与气门组零件的技术状况、进气管的密封性以及点火系和供油系的调整有关。因此，检测进气管负压，可以用来诊断发动机的多种故障。

进气管负压用负压表检测，无须拆卸任何机件，而且快速简便，应用极广。一般发动机综合分析仪也具有进气管负压检测功能，且可观测负压波形的变化，直观明了。但不足之处是往往较难确定故障的具体原因。

1．测试条件及操作方法

1)用负压表检测负压

负压表由表头和软管组成，软管的一头固定在表头上，另一头连接在节气门后方的进气管专用接头上。检测步骤如下：

(1)启动发动机，使发动机达到正常工作温度。

(2)将负压表软管接到进气歧管的测压孔上。

(3)变速器挂空挡，发动机怠速运转。

(4)读取负压表上的示值。

负压单位用kPa表示。负压表的量程为0～101.325

kPa，旧式表头的量程为0～760mmHg，1mmHg≈0.133kPa。

2)用示波器通过波形分析负压

用示波器观测负压波形，可以分析、判断汽缸的密封性，以EA1000型发动机综合性能分析仪为例，其方法如下：

(1)发动机运转至正常工作温度。

(2)将负压(真空度)传感器的橡胶软管通过三通接头连接到发动机的进气管上。化油器式发动机的连接如图1-17所示。电喷发动机的负压软管一般在发动机总成顶部，拔下一端后通过三通接头连接负压传感器。

图1-17负压传感器与发动机连接图

(3)使发动机转速稳定在1700r/min左右。

(4)在主菜单下的副菜单中选择“进气管内真空度”，进入负压检测状态，检测界面如图1-18所示。

图1-18检测进气管负压

(5)按下界面下方的“检测”按钮，分析仪高速采集进气管负压值，并显示出被检发动机进气管负压波形。

(6)对所示波形进行分析。

(7)再次按下“检测”按钮，采集结束。

(8)必要时，可按下F4按钮，分析仪将提供4缸、6缸或8缸发动机进气管负压标准波形。4缸标准波形如图1-19所示。除此之外，还可提供进气门开启不良、进气门漏气、排气门开启不良和排气门关闭不严等故障波形，以供观测波形时对照分析。4缸发动机第4缸进气门严重漏气波形图如图1-20所示。

图1-194缸发动机进气管负压标准波形

图1-204缸发动机第4缸进气门严重漏气波形图

(9)按F2按钮可对数据进行存储，按F3按钮可进行图形存储，按F6按钮可进行图形打印，按F1按钮返回主菜单。

2．诊断标准

根据GB/T15746.2—1995《汽车修理质量检查评定标准发动机大修》的规定，大修竣工的汽油发动机在怠速时，进气歧管真空度应在57～70kPa范围内。进气歧管真空度波动：六缸汽油机不超过3kPa，四缸汽油机不超过5kPa(大气压力以海平面为准)。

由于进气管的负压随海拔高度升高而降低，因此应根据所在地区海拔高度对测量值进行修正(一般海拔每升高1000m，负压将减少10kPa左右)。

3．检测结果分析

(1)在海平面高度发动机怠速运转时，若真空表指针稳定在57～70kPa，表明汽缸密封性正常，海拔高度每升高500m，真空度应相应降低4～5kPa。当迅速开启、关闭节气门时，指针应能随之在6.66～84.66kPa范围内摆动。

(2)怠速时，指针在50.66～67.55kPa间摆动，表明气门黏滞或点火系统有故障。

(3)怠速时，指针低于正常值，主要是由于活塞环、进气管或化油器衬垫漏气造成的；若指针在20kPa以下，主要是由于进气管漏气造成的，此时若突然加大或关闭节气门，指针指示值将降至零且回跳不到84.5kPa。

(4)怠速时，指针在40.53～60.80kPa间缓慢摆动，表明化油器调整不良。

(5)怠速时，指针在33.78～74.31kPa间缓慢摆动，且随转速升高而加剧摆动，表明气门弹簧弹力不足、气门导管磨损或汽缸垫泄漏。

(6)怠速时，若指针指示值有规律地下跃几千帕或十几千帕，表明气门密封不严、气门烧蚀或有结胶。

(7)怠速时，指针指示值逐渐下降至零，表明排气消声器或排气系统堵塞。

(8)怠速时，指针快速摆动，升速时，指针反而稳定，表明进气门、气门导管磨损松旷。进气管真空度是一项综合性很强的诊断参数。若进气歧管真空度符合要求，不仅表明汽缸密封性符合要求，而且表明点火正时、配气正时和空燃比等也符合要求。

三、点火系的检测与诊断

发动机运行中出现故障的50%都是由油、电路故障引起的。一般情况下，运行中突然熄火并发动不着，多为点火系故障；而逐渐熄火，多为供油系故障。

点火系的主要故障有无火、缺火、乱火、火弱及点火正时失准等，将造成发动机不能启动或发动机工作不正常(运转不平稳、无力、加速性能变坏或出现化油器回火、排气管放炮，使发动机动力下降、油耗增加、排放性能变坏)。点火系故障部位可分为低压电路、高压电路和点火不正时，如图1-21所示。点火系的故障诊断可采用人工经验诊断法和仪器诊断法进行。对点火系的故障进行诊断时，要对点火系统的电路及工作原理非常熟悉，能够利用点火系统的基本工作原理分析故障可能发生的部位，并结合车上仪表的指示、高压电火花的有无与强弱以及通过更换零件等，找出故障的部位，也可借助万用表或专用仪器进行检测。诊断故障时，要本着先易后难的原则，逐步查找故障的部位。

图1-21点火系故障部位及原因

(一)点火系波形检测

点火波形能清楚地描述点火系各部分电路的工作情况，通过分析可准确判定点火系中各个部件的故障，点火波形的检测和分析已成为诊断发动机点火系故障的重要手段。

1．点火波形的类别

1)按电路的测试点分类

按电路的测试点来分，点火波形可分为以下两种：

(1)初级波形(一次波形)，如图1-22(a)所示。

(2)次级波形(二次波形)，如图1-22(b)所示。

图1-22单缸标准波形

2)按波形排列形式分类

按波形排列形式来分，点火波形可分为以下四种：

(1)多缸平列波：从左到右按点火顺序将所有各缸点火波形首尾相连。

(2)多缸并列波：自下而上按点火顺序将所有各缸点火波形之首对齐并分别放置。

(3)多缸重叠波：将所有各缸点火波形之首对齐并重叠成近似一个点火波形。

(4)单缸选缸波形：根据需要选出的任何一缸的单缸点火波形。

2．单缸标准波形

图1-23所示为传统点火系单缸二次标准波形。它描绘了从断电器触点打开开始，经过闭合至再次打开为止(一个完整点火循环)的电压随时间变化的过程。

图1-23单缸二次标准波形波形上各点和线段的意义如下：

a—断电器触点打开，次级电压急剧上升；

ab—击穿电压；

bc—电容放电；

cd—电感放电，称为火花线；

e—火花消失后，剩余能量维持的衰减振荡，称为第一次振荡；

f—断电器触点闭合；

g—触点刚闭合时，初级电流的变化引起的振荡，称为第二次振荡；

af—触点打开时间；

fa—触点闭合时间。

3．波形上的故障反映区

点火示波器与发动机联机后，如果实测波形与标准波形相比有差异，则说明点火系有故障。点火系的故障在波形上有4个主要反映区，次级波形故障反映区如图1-24所示。

图1-24次级波形故障反映区

4．分析次级点火波形的要点(参见图1-22)

分析次级点火波形的要点有以下五点：

一看闭合部分(EA)。观察点火线圈开始充电时是否保持一致的下降沿。若下降沿一致，表明各缸闭合角一致，点火正时精确。

二看点火部分的点火线(AB)。观察各缸点火电压高度(电压峰值)是否一致，是否符合原厂规定，在点火线的中后期是否有杂波。怠速时，次级点火电压通常为10～15kV。若点火电压太高，表明在次级电路中存在着高电阻，其原因可能是火花塞、高压线断路或损坏，火花塞电极间隙过大等；若点火电压太低，表明点火次级电路电阻低于正常值，其原因可能是火花塞污染或破损，火花塞和高压线漏电等。点火线的中段或后段线条特别粗，通常称它为有杂波(电容器—晶体管故障反映区)，表明喷油器或进气门积炭严重。

三看点火部分的火花线(CD)。观察火花线是否近似水平，火花线的起点是否和燃烧电压一致且稳定。火花线近似水平，火花线的起点和燃烧电压一致且稳定，表明各缸的空燃比一致，火花塞工作正常。如果混合气太稀，燃烧电压就比正常值低。如果火花塞有污染或积炭，火花线的起点就会上下跳动，火花线也会明显倾斜。若火花线上有过多的杂波，表明该汽缸点火不良，其原因可能是点火过早、喷油器损坏、火花塞污染或积炭等。

四看点火部分的燃烧时间(CD线的宽度)。燃烧时间的长短与汽缸内混合比的浓与稀有关。燃烧时间过长(通常超过2

ms)表明混合气过浓，燃烧时间过短(通常少于0.75

ms)表明混合气过稀。

五看中间部分的点火线圈的振荡情况(DE)。点火线圈振荡波至少有2个，最好多于3个。如此表明点火线圈和电容器良好。

5．无触点电子点火系点火波形的特点

无触点电子点火系波形与传统点火系波形相比有以下相同点和不同点。

1)相同点

(1)无触点电子点火系波形的排列形式、波形观测方法与传统点火系相同。

(2)无触点电子点火系的一次点火波形、二次点火波形基本上与传统点火系相同。波形上也有高频振荡波(点火线、火花线)、低频振荡波和二次闭合振荡波，亦有张开段和闭合段，点火线和火花线的意义与传统点火系相同。

2)不同点

(1)无触点电子点火系波形上低频振荡波异常时，仅表示点火线圈的技术状况不佳，而与电容器无关，这是因为电子点火系无电容器的缘故。

(2)无触点电子点火系波形上闭合点处和张开点处的波形虽然与传统点火系极为相似，但不是断电器触点闭合和张开造成的，而是晶体三极管或晶闸管的导通与截止电流造成的。

(3)无触点电子点火系波形上闭合段的长度和形状，与传统点火系波形不完全相同，甚至车型之间也略有差异。主要表现在：有的车型闭合段在发动机高转速时加长，二次点火波形闭合段内有波纹或凸起，这些现象均属正常。

(4)无触点电子点火系中，有的点火系当波形闭合段结束时，先产生一条锯齿状的上升斜线，然后导出点火线。不像传统点火系点火波形那样，随着触点打开产生一条急剧上升的点火线，但这属于正常现象。

(5)两缸共用一个点火线圈的无分电器点火系统，在一个汽缸中会发生两次点火：一次点火发生在压缩行程终了，为有效点火；另一次点火发生在排气行程终了，为无效点火。在有效点火波形上，因汽缸内可燃混合气电离程度低，所以击穿电压和火花电压都较高。在无效点火波形上，因汽缸内废气电离程度高，所以击穿电压和火花电压都较低。这些均属正常现象。

6．点火波形检测时的接线方式及基本操作步骤

点火波形可用汽车示波器来检测，也可用发动机综合分析仪来检测。以下以元征

EA1000型发动机综合分析仪为例来介绍接线方式。

1)传统点火系统的接线

如图1-25所示，将分析仪的电源线1的夹持器夹持在蓄电池正极(红色夹4)、负极(黑色夹2)上；再将初级信号传感器3的正极夹6(红色)、负极夹5(黑色)分别夹在点火线圈的一次接线柱上；然后将第1缸信号传感器12的外卡式感应钳11夹在第1缸高压线10上，以获得按点火顺序排列的各缸波形；最后将次级信号传感器7的外卡式电容感应钳8夹在点火线圈中心高压线9上，以获得次级点火波形。

图1-25传统点火系统的接线方式

2)无分电器点火系统的接线

若是单缸独立点火线圈式点火系统，则其连接方法如图1-26(a)所示，须采用发动机综合分析仪的金属片式次级信号传感器。若是双缸独立点火线圈式点火系统，则其连接方法如图1-26(b)所示，在检测任一缸点火波形时，须将第1缸信号传感器和次级信号传感器共同卡在该缸高压线上。

图1-26无分电器点火系统的接线方式在实际检测点火波形时，一定要按照各仪器制造厂使用说明书的要求连接和操作仪器设备，接地方式也需严格按说明书的要求进行。

目前在用的各种综合测试仪均是智能化测试仪，检测方法由程序设定，按照显示屏提供的菜单中的命令进行选择或输入即可，显示屏的操作界面视各厂家开发软件所提供的界面而定，不论其开发的软件是否相同，检测程序与方法基本相同。

(1)检测前按说明书要求连接发动机和检测仪器，各调节按钮均调至要求的位置。

(2)打开检测设备开关，使电脑工作进入主菜单。

(3)发动机设定和发动机参数的设置必须十分准确，否则会严重影响发动机参数检测的正确性。其设置参数如下：

①发动机类型：二冲程发动机或四冲程发动机。

②汽缸个数：1、2、3、4、5、6、8、10、12。

③点火顺序：按维修手册说明正确输入。

④点火方式：直接点火系统或非直接点火系统。

⑤如为非直接点火系统，是否为双分电器和双火花塞点火系统。

⑥如为直接点火系统，则每缸是单线圈回路还是双线圈回路，并标明每缸线圈数。

(4)进入主菜单，选择点火系检测，按屏幕菜单提示，依次检测次级点火波形、次级平列波、次级并列波，以及闭合角和点火提前角等(注：各种检测设备的检测步骤不一定完全相同，有的在检测点火提前角时还需要点火正时仪等检测设备)。

(5)根据检测结果，对照相关标准，分析是否存在故障，必要时予以排除。

7．点火系波形检测分析

示波器将点火系的电压变化转化为可见的电压波形图，通过观察波形的变化并与正常标准电压波形进行比较，来分析点火系各组成件的故障。通常能显示发动机点火过程中的三类波形是直列波、重叠波和高压波。

1)观测项目

利用发动机点火示波器，可观测、分析、判断点火系的下列项目：

(1)断电器触点闭合角。

(2)各缸波形重叠角。

(3)点火提前角。

(4)断电器触点是否烧蚀。

(5)断电器活动触点臂弹簧弹力是否正常。

(6)火花塞是否“淹死”或断续点火。

(7)各缸点火高压值(击穿电压、火花电压、火花持续时间)。

(8)火花塞加速特性。

(9)点火系最高电压值(开路高压)。

(10)分火头跳火间隙。

(11)点火线圈二次线圈是否断路。

(12)电容器性能是否良好。

2)直列波

发动机工作时，点火系次级电压的实际波形即为直列波，图1-27所示为6缸发动机在转速1500r/min时直列波的标准波形和放大后单缸直列波的标准波形。

图1-27直列波标准波形

图1-28常见故障波形

(1)第一次振荡波少，说明点火线圈剩余能量小，可能是蓄电池或点火系统初级电路接触不良(接触电阻大)，电容器漏电或容量过小，点火线圈匝间短路或活动触点绝缘不良等。

(2)第一次振荡波多，说明能量消耗过程长，可能是点火系统初级电路阻抗大而影响放电量或电容器容量过大。

(3)断电器触点闭合前出现小幅振荡，说明断电器触点接触面不平，在正确闭合之前，由于突出部位先行接触。

(4)第二次振荡呈上下振荡形式，说明断电器触点臂弹簧弹力不足，触点闭合时有轻微跳动而引起电压波动。

(5)第二次振荡少且波幅小，说明点火线圈阻抗过大，高压线连接不良，将这部分振荡波吸收。

(6)断电器触点打开前有小幅振荡，说明触点接触面不平，在正确打开前，因瞬间分离引起电压波动。

(7)触点闭合段出现多余波形，说明初级电路中触点或各连接点接触不良，引起电压波动。

(8)没有火花线，说明高压线接触不良。

(9)波形上下颠倒，说明点火线圈初级绕组的两个接线柱接反或蓄电池极性接反，以致初级电流反向，火花塞电极极性颠倒。

(10)火花电压低且第一次振荡波基本消失，说明火花塞短路、漏电。

(11)火花线变长，说明火花塞电极间隙过大。

(12)火花线与第一次振荡波界限不清，说明次级电压因火花塞间隙太大而无法击穿。

(13)火花线变短，火花通过时间短，说明初级电流较小，可能是蓄电池电压过低、容量不足或初级电路导线接触不良。

(14)断电器触点闭合时间短，说明断电器触点间隙过大。

3)重叠波

将多缸发动机的各缸次级电压的波形重叠在同一图形上，即为重叠波，利用重叠波可检查断电器凸轮磨损情况、触点闭合角的大小和触点间隙大小。

在标准重叠波中，断电器触点闭合段应占比例为：

4缸发动机：45%～50%；

6缸发动机：63%～70%；

8缸发动机：64%～71%。

此外，还要求触点闭合波段的变化范围不应超过波段长度的5%。

6缸发动机的标准重叠波与常见故障波形如图1-29所示。

图1-296缸发动机的标准重叠波与常见故障波形

(1)

6缸发动机的标准重叠波。

(2)断电器触点闭合段太短，说明触点间隙过大。

(3)断电器触点闭合段太长，说明触点间隙过小，断电器凸轮凸角过度磨损。

(4)触点闭合波段变化大于波段长度5%，说明凸轮凸角不规则或磨损不均，分电器轴松旷。

4)高压波

多缸发动机各缸的次级点火高压同时在荧光屏上显示，显示出的波形即为高压波。通过高压波可以检查点火系统次级电路部件的工作情况。

6缸发动机的标准高压波及常见故障波形如图1-30所示。

图1-306缸发动机的标准高压波形及常见故障波形

(1)

6缸发动机的标准高压波形，从右到左分别为1、4、2、6、3、5缸，各缸点火高压一致，在5～8kV之间。

(2)各缸点火高压均过高，说明火花塞间隙过大或烧损、分火头烧蚀、配电器中心高压线松动或混合气过稀。

(3)个别汽缸点火高压过高，如图中第3、4缸，说明这两缸火花塞间隙过大、烧损或高压线未插紧。

(4)各缸点火高压均过低，说明蓄电池电压过低、容量不足、电容器容量小、火花塞间隙过小或混合气太浓。

(5)个别缸点火高压低，如图中第3缸，说明该缸火花塞间隙小，火花塞积炭或绝缘体有裂纹。

(6)从第3缸的火花塞上取下高压线，点火高压立即升高到20kV以上则为正常。

(7)从第3缸的火花塞上取下高压线，如点火高压低于20kV，说明点火线圈工作不良或分电器、高压线漏电。

(8)将发动机转速提高到2500r/min，各缸点火高压一直减小，并保持在5kV以上，说明点火系统能在高速正常工作。

(9)发动机转速升高后，个别汽缸的电压偏高，说明该缸火花塞间隙太大或烧损。

(10)发动机转速升高后，个别汽缸的电压低于5kV，说明该缸火花塞间隙过小、脏污或绝缘体绝缘不良。

(二)点火正时的检测

点火正时是指具有正确的点火时间。点火时间一般用点火提前角(曲轴转角或凸轮轴转角)表示。点火正时直接影响到发动机的动力性、燃料经济性和排气净化性。最佳点火提前角随转速、负荷和汽油的辛烷值等因素的变化而变化。

检测点火正时的方法有经验(人工)法、闪光(正时灯)法和缸压法等。

1．用经验法检查并校正点火正时

点火正时均以第1缸为基准。点火正时的调整方法随发动机的不同略有差别，一般步骤如下：

(1)检查断电器触点间隙，并将触点间隙调至规定范围，一般为0.35～0.45

mm。

(2)找出第1缸压缩上止点的位置。

(3)确定断电器触点刚打开的位置。

(4)按点火顺序插好分缸高压线。

(5)启动发动机，检查点火正时。启动发动机，水温升到70～80℃，由怠速突然加速。如转速不能随节气门的打开而立即增加，感到“发闷”，或排气管有“突突”声，则为点火过迟；如加速时出现敲缸声，则为点火过早。点火过早时，应顺着分电器轴的旋转方向转动分电器壳体以推迟点火；点火过迟时，则应逆着分电器轴的旋转方向转动分电器壳体，使点火提前。

(6)在汽车行驶中进行检查。将发动机预热至70～80℃，在平坦道路上挂直接挡(或最高挡)以中低速行驶，突然将油门踏板踩到底，如在车速迅速增大的同时，能听到短时间轻微的敲缸声，表明点火时间正确；如听到有长时间明显的敲缸声，说明点火过早；如加速时发闷，且无敲缸声，说明点火过迟。点火正时不合适时，应转动分电器外壳进行调整。经反复试验，直至合适为止。

2．用闪光法检测点火正时

闪光法是采用闪光正时检测仪检测点火正时。

1)闪光正时检测仪的基本结构与工作原理

用闪光法制成的点火正时检测仪系利用闪光时刻与第1缸点火同步的原理，测出发动机的点火提前角。闪光正时检测仪一般由正时灯(氖灯或氙灯)、传感器、中间处理环节和指示装置等组成，目前应用比较广泛。

正时灯是一种频率闪光灯，每闪光一次表示第1缸火花塞跳火一次，因此闪光与第1缸点火同步。当正时灯对准发动机第1缸压缩终了上止点标记，并按实际跳火时间进行闪光时，可以看到运转中的发动机在闪光的照耀下，其转动部分(飞轮或曲轴传动带盘)上的标记还未到达固定指针，即第1缸活塞还未到达压缩终了上止点。此时，若调整正时灯上的电位器，使闪光时刻逐渐推迟至转动部分上的标记正好对准固定指针时，那么推迟闪光时刻的时间就是点火提前角的时间，将其显示在表头上，便可读出要测的点火提前角。需要说明的是，有些表头指示的角度是分电器凸轮轴转角，对于四行程发动机来说，换算成曲轴转角需要乘以2。

2)闪光正时检测仪的使用方法

(1)准备工作。

●仪器准备：

①将闪光正时检测仪(以下简称正时仪)的两个电源夹夹到蓄电池(12V)的正、负电极上，红正、黑负。

②将正时仪的外卡式传感器卡在第1缸的高压线上，如图1-31所示。

③将正时仪的电位器退回到初始位置，打开开关，正时灯应闪光，指示装置应指示零位。

图1-31用闪光正时检测仪检测点火正时●发动机准备：

①事先擦拭飞轮或曲轴传动带盘上第1缸压缩终了上止点标记，以便在闪光照耀下能够看清。

②发动机运转至正常工作温度。

(2)检测方法。

①发动机在怠速下稳定运转，打开正时灯并对准飞轮或曲轴传动盘上的标记，如图1-31所示。

②调整正时仪上的电位器，使飞轮或曲轴传动带盘上的活动标记逐渐与固定指针对齐，此时正时仪指示装置上的读数即为发动机怠速运转时的点火提前角。若测出的点火提前角符合规定，说明初始点火提前角调整正确。③用同样的方法，可分别测出发动机不同工况时的点火提前角，如果符合规定，还可说明离心式调节器和真空式调节器工作正常。如果需要分别测量离心提前角和真空提前角，可拆下分电器真空管进行测量。

在发动机怠速运转时由于传统点火系离心式和真空式调节器未起作用或起的作用很小，此时测得的离心提前角实为初始提前角。在拆下真空管(要堵塞通化油器的管道)的情况下，发动机在某转速下测得的提前角减去初始提前角，即可得到该转速下的离心提前角；反之，在连接真空管的情况下，相同转速下测得的提前角减去离心提前角和初始提前角，则又可得到真空提前角。④如果需要检测并调试汽车实际运行中的点火提前角，须路试或在底盘测功试验台上进行(见图1-32)。

⑤检测完毕，关闭正时灯，取下外卡式传感器和两个电源夹。

图1-32在底盘测功试验台上检测并调试点火正时

3．用缸压法检测点火正时

缸压法采用的点火正时检测仪由缸压传感器、点火传感器、中间处理环节和指示装置等组成。如果带有油压传感器，还可以检测柴油机供油提前角。测量的基本原理是，采用缸压传感器找出被测缸压缩压力的最大点作为活塞上止点，同时用点火(油压)传感器找出同一缸的点火(供油)时刻，二者之间的凸轮轴转角即为点火提前角，如图1-33所示。用缸压法制成的点火正时检测仪，既可以制成单一功能便携式检测仪，又可以和其他仪表组合成多功能综合式检测仪。

图1-33缸压测量点火提前角原理图检测时，发动机应运转至正常工作温度，拆下发动机任意一缸的火花塞，装上缸压传感器。在拆下的火花塞上仍接上原高压线，在高压线与火花塞之间插接点火传感器或在高压线上卡上外卡式点火传感器，然后将火花塞放置在机体上使之良好搭铁。启动发动机使之运转。

由于被测缸不能点火工作，传感器采集的是汽缸压缩压力信号，压力最大点就是活塞压缩终了上止点。点火传感器采集到点火开始的信号。此时输入操作指令，即可从指示装置得到怠速、规定转速或任意转速下的点火提前角及对应转速。测出的点火提前角如不符合要求，应在点火正时仪监测的情况下进行调整，直至符合要求。检测中，如果示波器屏幕显示的缸压波形最高峰值出现在后部，则表示点火提前角为负值，即发动机在上止点后点火，如图1-34所示。

缸压法和闪光法检测点火正时时，一般仅测得一个缸(如第1缸或最末缸)的结果，其他缸的点火提前角取决于点火间隔。当测得的各缸波形的重叠角很小时，可认为各缸间的点火间隔是相等的，因而其他缸的点火提前角与被测缸相等，此时被测缸的点火提前角可以认为是被测发动机的点火提前角。

图1-34点火提前角为负值时的缸压波形

4．电控点火系统点火提前角的检测

电控点火系统点火提前角包括初始点火提前角、基本点火提前角和修正点火提前角三部分。基本点火提前角是点火提前角中最主要的部分，该点火提前角根据发动机的性能要求并通过大量实验、优化处理而获得并预先存储在ECU(电控单元)内微机的只读存储器ROM的一个存储单元中，以此构成点火提前角脉谱图。汽车运行中，ECU根据发动机转速、进气量(或进气管压力)等信号，从存储器中查取该点火提前角，再根据其他有关传感器信号加以修正，获得最佳点火提前角。电喷发动机的点火提前角一般是不可调的，特别是直接点火系统(DIS)。检测目的是当发现点火提前角不符合要求时，进一步确定是否ECU或传感器存在故障。在基本检查中，对通用、福特、丰田等公司的某些车型检查点火正时时，需采用跨接线连接检查连接器有关端子的方法，使系统进入场地维修模式(FieldServiceMode)，以测得怠速下的点火提前角。使用闪光正时检测仪的检测方法与传统发动机相同。

四、柴油机供油压力波形检测

柴油机燃料供给系统工作性能的好坏，在很大程度上取决于喷油泵和喷油器的工作质量。喷油泵和喷油器的工作质量，可通过高压油管中的压力变化情况及针阀升程情况反映出来。因此，用示波器观测高压油管中的压力波形与喷油泵凸轮轴转角的对应关系，观测喷油器针阀升程与凸轮轴转角及高压油管中压力的对应关系，就可以判断柴油机供给系的技术状况和诊断故障。

1．主要观测项目

(1)观测压力波形。可观测各缸高压油管中压力波的波形，并以全周期单缸波、多缸平列波、多缸并列波和多缸重叠波的形式出现。

(2)观测针阀升程波形。可观测喷油器针阀升程与喷油泵凸轮轴转角及高压油管中压力变化的对应关系。

(3)检测瞬态压力。可测出高压油管内的最高压力(pmax)、针阀开启压力(po)、针阀关闭压力(pb)以及残余压力(pr)。

(4)检测各缸供油量的一致性。可通过各缸波形比较来检测各缸供油量的一致性。

(5)观测异常喷射。根据针阀升程波形和压力波形，可观测到喷油器间隔喷射、二次喷射、停喷和针阀抖动等不正常喷射现象。

(6)检测供油正时。可检测第1缸供油提前角和各缸供油间隔。

2．燃油喷射过程

图1-35所示为在有负荷情况下实测得到的高压油管内压力p和喷油器针阀升程s随凸轮轴转角θ变化的关系曲线。由于在高压油管内靠近喷油泵端和靠近喷油器端的压力并不完全相同，因此分别给出了燃油喷射过程中这两端的压力变化曲线。图中，高压油管中的压力po、pmax、pb、pr分别表示针阀开启压力、最高压力、针阀关闭压力和油管中的残余压力。

图1-35高压油管内压力曲线和针阀升程曲线在整个燃油喷射过程中，高压油管中的压力变化可分为以下三个阶段：

第Ⅰ阶段为喷油延迟阶段，对应于喷油泵泵油压力上升到超过高压油管内的残余压力pr，燃油进入油管使油压升高到针阀开启压力po的一段时间，即喷油泵供油始点至喷油器喷油始点的一段时间。若针阀开启压力po过高，高压油管渗漏，出油阀偶件或喷油器针阀偶件不密封而使残余压力pr下降，以及增加油管长度或增加高压油系统的总容积，均会使喷油延迟阶段增长。

第Ⅱ阶段为主喷油阶段，其长短取决于喷油泵柱塞的有效供油行程，并随发动机负荷大小而变化，负荷越大，则该阶段越长。第Ⅲ阶段为自由膨胀阶段，当柱塞有效行程结束、出油阀关闭后，尽管燃油不再进入油管，但由于油管中的压力仍高于针阀关闭压力pb，燃油会继续从喷孔喷出。若油管中最大压力pmax不足，则该阶段缩短，反之则该阶段延长。

由图1-35可见，喷油泵的实际供油阶段为第Ⅰ、Ⅱ阶段，喷油器的实际喷油阶段为第Ⅱ、Ⅲ阶段。若循环供油量即柱塞有效行程一定，则第Ⅰ阶段延长和第Ⅲ阶段缩短时，喷油器针阀开启所对应凸轮轴转角减小，喷油量减少；反之，若第Ⅰ阶段缩短、第Ⅲ阶段延长，则喷油量增大。因此，压力曲线上三个阶段的长短，对发动机工作状况的好坏会产生影响。对多缸发动机而言，若各缸供油压力曲线上的第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段不一致，则对发动机工作性能的影响会更大。

3．压力波形检测与分析

采用柴油机专用示波器和柴油机综合测试仪、汽柴油机综合测试仪等，均能在柴油机不解体的情况下，检测各缸高压油管中的压力波形和喷油器针阀升程波形。通过波形分析，不但可以得到最高压力pmax、针阀开启压力po、针阀关闭压力pb以及残余压力pr，还可判断喷油泵、喷油器故障和各缸喷油过程的均匀性。高压油管内的压力波形，可选择全周期单缸波、多缸平列波、多缸并列波和多缸重叠波四种方式进行观测。全周期单缸波是指喷油泵凸轮轴旋转360°时某单缸高压油管中的压力变化波形，如图1-36(a)所示；多缸平列波指以各缸高压油管中的残余压力pr为基线，按发火次序把各缸压力波形从左到右首尾相接所形成的波形(如图1-36(b)所示)，利用该波形可比较各缸的po、pmax、pb的大小是否一致；多缸并列波是指把各缸压力波形首部对齐、按发火次序在垂直方向上自下而上展开所形成的波形(如图1-36(c)所示)，通过比较各缸压力波形三阶段面积的大小，即可判断各缸喷油量的一致性；多缸重叠波指将各缸压力波形首部对齐重叠在一起所形成的波形